IP地址表達方式

春和秋榮 2020-02-24

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IP地址表達

IPv4地址是四個字節(jié)表述,，最大表示范圍是

255.255.255.255

網(wǎng)絡(luò)區(qū)域

首先在 255.255.255.255 這么大的一個網(wǎng)絡(luò)中有（4,294,967,294個可用IP）,，一臺計算機在這么大一群網(wǎng)絡(luò)地址中想要快速路由到最終主機上很難實現(xiàn)，這相當于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時,，要在約 40億次的查找才能找到最終的目標主機,。

同時為了更好管理網(wǎng)絡(luò)地址分配問題，就出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)區(qū)域這么一個概念,。也就是所知的劃子網(wǎng),。

說到子網(wǎng)一定會提到子網(wǎng)掩碼，這兩者的關(guān)系是這樣的

一個IP地址 255.255.255.255 可以看做 11111111.11111111.11111111.11111111 這樣一個二進制數(shù),。

在這個 4 組 8個1 的數(shù)字中分為前后兩段,，前面一段表示網(wǎng)絡(luò)號，后面一段表示主機IP,。就有了 <網(wǎng)絡(luò)號><主機ID>

那么僅有一個4字節(jié)數(shù)是無法表示這個信息的,，這時候就引入了另外一個四字節(jié)數(shù)，這就是所謂的子網(wǎng)掩碼,。

子網(wǎng)

子網(wǎng)掩碼的目的就是在一個 IP 地址上標記出,，那一部分是網(wǎng)絡(luò)ID，那一部分是主機ID,。算子網(wǎng)的規(guī)則如下：

例如主機IP：192.168.1.10,，子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0，網(wǎng)關(guān)地址為：192.168.1.1 的網(wǎng)路環(huán)境

其中：
IP地址：192.168.1.1 -> 11000000.10101000.00000001.00000001
子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0 -> 11111111.11111111.11111111.00000000

計算子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)ID（按位與運算）：

11000000.10101000.00000001.00000001
11111111.11111111.11111111.00000000

結(jié)果為：

11000000.10101000.00000001.00000000

在這個子網(wǎng)中擁有的最大 IP 數(shù)為： 255個
11111111.11111111.11111111.<可用的IP范圍>

通常在一個子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中存在下面幾個角色,，它們的IP地址分配是固定的：

IP地址：192.168.1.1 -> 11000000.10101000.00000001.00000001
子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0 -> 11111111.11111111.11111111.00000000
網(wǎng)關(guān)IP：第一個IP -> 11000000.10101000.00000001.00000001 -> 192.168.1.1
廣播IP：最后一個IP -> 11000000.10101000.00000001.11111111 -> 192.168.1.255

參考例子1：

CIDR 表述法

完整的表述一個主機所處的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有兩個信息,，1主機IP地址，2 主機所在網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼,。

有了子網(wǎng)掩碼和主機ID,，就可以計算出網(wǎng)絡(luò)ID，從而得到整個網(wǎng)絡(luò)信息,。

CIDR 表示法是在已有主機IP的基礎(chǔ)上,，在后面增添一個 / 然后填寫上，子網(wǎng)掩碼中二進制位 1 的數(shù)量,。例如子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0,，一共有 24個 bit位都是 1.

例如：上面IP為192.168.1.1，子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0
轉(zhuǎn)換為CIDR 表述法為：192.168.1.1/24

網(wǎng)絡(luò)分類

除了上面這些知識之外,，還會經(jīng)常聽到 A類,、B類、C類地址,。

所謂 A類,、B類、C類是人為進行網(wǎng)絡(luò)管理的一個方法,，計算機在處理網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臅r是按照上面的方式進行轉(zhuǎn)發(fā),。網(wǎng)絡(luò)分類只是用于人為管理。

下面這段是摘抄自百度百科中有關(guān) A類,、B類,、C類的解釋

IP地址根據(jù)網(wǎng)絡(luò)號和主機號的數(shù)量而分為A、B,、C三類：IP地址用二進制來表示,，每個IP地址長32bit，比特換算成字節(jié),，就是4個字節(jié),。例如一個采用二進制形式的IP地址是“00001010000000000000000000000001”，這么長的地址,，人們處理起來也太費勁了,。為了方便人們的使用,，IP地址經(jīng)常被寫成十進制的形式，中間使用符號“.”分開不同的字節(jié),。于是,，上面的IP地址可以表示為“10.0.0.1”。IP地址的這種表示法叫做“點分十進制表示法”,，這顯然比1和0容易記憶得多,。

A類IP地址

用可變的7位（bit）來標識網(wǎng)絡(luò)號，可變的24位標識主機號,，最前面一位為"0",，即A類地址的第一段取值介于1～126之間。A類地址通常為大型網(wǎng)絡(luò)而提供,，全世界總共只有126個A類網(wǎng)絡(luò),，每個A類網(wǎng)絡(luò)最多可以連接16777214臺主機。其中 1～126之間

A類地址：01111111.00000000.00000000.00000000 -> (1~126).0.0.0
A類地址可用地址范圍：01111111.<00000000.00000000.00000000> 三個字節(jié)可表述范圍為：16777215

B類IP地址

用可變的14位來標識網(wǎng)絡(luò)號,，可變的16位標識主機號,，前面兩位是"10"。B類地址的第一段取值介于128～191之間(網(wǎng)絡(luò)號不能以數(shù)字127開頭,，數(shù)字127是專門保留給診斷用的,，如127.0.0.1是回送地址，用于回路測試）,，第一段和第二段合在一起表示網(wǎng)絡(luò)號,。B類地址適用于中等規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，全世界大約有16000個B類網(wǎng)絡(luò),，每個B類網(wǎng)絡(luò)最多可以連接65534臺主機,。

C類IP地址

用可變的21位來標識網(wǎng)絡(luò)號，可變的8位標識主機號,，前面三位是"110",。C類地址的第一段取值介于192～223之間，第一段,、第二段,、第三段合在一起表示網(wǎng)絡(luò)號。最后一段標識網(wǎng)絡(luò)上的主機號,。C類地址適用于校園網(wǎng)等小型網(wǎng)絡(luò),，每個C類網(wǎng)絡(luò)最多可以有254臺主機。